发明学，改变世界：人类如何发明出手机、防感染导管、电脑搜寻系统、3D列印……等事物，改变我们的生活 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Pagan Kennedy

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　　　　　以前的发明　　　　　　　　　　　现在的发明
　　将毕生储蓄赌在研发的商品　　　　用3D印表机做个模型，注册帐号即可募资
　　数个月等待消费者的意见回馈　　　不到一周就有一堆潜在消费者提供建议
　　大型 R&D 部门才有高科技设备　　 网路上有各种客制化专业服务
　　专业难题只能依靠专业社群解决　　专业问题上网供各领域专家提供新解答
　　各领域资料只存放在自家公司　　　各种大数据公开任君使用

　　从以上对比可知，现今可说是人类史上发明的高峰期以及转捩点，研发工具不再集中于工厂式的R&D部门，透过网路的便利性，我们随时可以结合各领域的专业服务，甚至十五岁的高中生，就靠着一台电脑和搜寻学术论文，研发出了胰脏癌测试纸，轰动医学界！

　　所有的研发工具都摊在我们眼前了，你需要的只剩下：学会如何发明。以往「发明」总是披着一层谜样的薄纱：灵光闪现、做了一场梦，就发明出一样新产品。然而《发明学，改变世界》这本书的作者告诉你：你也可以学会如何「发明」，改变世界。

　　作者曾应邀替《纽约时报杂志》撰写「那是谁发明的？」专栏，採访了多位有趣、重要的发明家，报导他们的产品如何改变了我们的世界，例如：

　　◎手机：在家家户户都有电话的通讯便利时代，还是有人预见我们渴望可移动、能随时随地和别人连系的手机。
　　◎搜寻系统：早在尚未有个人电脑的一九三○年代，已经有人预测未来会出现如google这种快速蒐集资料的电脑技术。
　　◎3D印表机：打破传统费时的铸造模型方法，层层堆叠的3D列印技术让汽车工业和人体组织医疗技术取得更大的突破。
　　◎防感染导管：每年美国有三万人死于导管细菌感染，于心不忍的医生动手研发可预防感染的导管，拯救更多病患。

　　其实，你我都是发明家，一定设计过某样小工具，让工作和生活更顺利。因着工业革命而产生的大型R&D虽然曾经盛行一时，然而今日「个人发明家」已经慢慢重又成为主流。《发明学，改变世界》这本书中的许多故事，让你了解「发明学」的最新趋势！

名人推荐

　　各领域专家专文推荐
　　李绍唐 前台湾甲骨文分公司总经理
　　郑志凯 硅谷创投Acorn Pacific Ventures 共同创办人
　　宋世祥 国立中山大学创新创业学院学程专案助理教授
　　谢宇程 教育与人才培育课题作家

　　科技／文化人一致好评（依姓名笔画排列）
　　Felix Lin 「创客阁楼」召集人
　　庄智超 IOH开放个人经验平台创办人
　　许毓仁 立法委员／TEDxTaipeir创办人暨TED亚洲大使
　　詹宏志 PChome Online董事长
　　郑国威 PanSci泛科学总编辑

　　若你想问我创业需要怎样的条件，可读读这本《发明学，改变世界》，先找到潜在消费者的需求，再发明一样能解决问题的产品，相信有了这样的产品后，再结合有利的商业模式，你必定会创业有成。——李绍唐 前台湾甲骨文分公司总经理

　　人在反覆做一件相同事情的时候、在遇见一个难解的问题的时候，就会想要找出一个新的方法，更好、更快、更省力。这种动机是天生的，但现实生活里，有人创造发明能力强，有人弱。于是不免产生一个问题：发明可以学习吗？本书作者姵根˙甘妮蒂长期写文章介绍发明的故事，广泛的涉猎让她确信发明有方可循，因此创造了「发明学」（Inventology）这个字眼。——郑志凯 Acorn Pacific Ventures 共同创办人

　　提到发明，我们除了羡慕那些充满创意的发明家外，是否能有一个具体的方法，让「发明」重新回到整个社会之中呢？更具体地说，在我看来，我们需要找回「发明学」，以及能让「发明历程」能够运作的友善文化。本书正是以此为目标、带我们找回发明的价值。——宋世祥 国立中山大学创新创业学院学程专案助理教授

　　将发明从「拚机率」，变成一个可操作，可评估、可练习的「学问」，是这本书的主旨和重大价值。一个训练我们「读熟考古题」的教育，足以让一个人才变废材、让社会与产业集体病危。在目前的情境下，这本书可以说是我们的自救手册。——谢宇程 教育与人才培育课题作家

　　本书以全新的观点阐述了发明的过程，充满知识和启发。——Publisher Weekly

　　「发明」可以成为一门真正的学问，研究者开始研究这主题，老师也在教授这门学问。一些二十一世纪的产物（募资、3D列印）已经打破了新概念和有用产品之间的障碍（金钱、时间），因此创新的黄金时期已经到来。本书清楚描绘了发明家是怎么思考和创作的。——Kirkus

　关于创新的研究，本书触及其中一项最重要的观点：如果你系统地探索新的经验、观点、人物，以及地点，你很可能就会发现让人惊艳的创新点子。——The Creativity Guru网站

知识的边界与未来的回响 本书追溯了人类文明演进的宏大叙事，聚焦于知识、技术与社会结构的深刻互动，旨在描绘一幅跨越历史长河的智慧图景。我们不再局限于对既有发明的机械罗列，而是深入剖析驱动这些变革的核心动力——从古希腊哲学思辨对逻辑的奠基，到文艺复兴时期对人本主义的回归，再到工业革命对能量的驯服与应用。 第一部分：思想的熔炉——知识的结构化与传播 这一部分探讨了知识如何在不同的文明阶段被组织、验证和传播。我们考察了古代亚历山大图书馆的运作模式，分析了中世纪修道院抄本工作坊如何保存并传递古典遗产，以及印刷术出现后知识的爆炸性扩散如何重塑了欧洲的社会认知结构。重点将放在“知识产权”这一概念的早期萌芽，以及科学共同体如何通过同行评议机制建立起对真理的集体信仰。 我们将分析早期数学体系的建立，例如欧几里得几何的公理化尝试，它不仅是一种计算工具，更是一种全新的思维范式，影响了后世所有科学的构建方式。同时，本书会审视早期哲学家如何尝试对自然现象进行系统性的解释，即便在缺乏实验支持的时代，他们对“为何如此”的执着探索，也为后来的实证科学埋下了种子。 第二部分：能量与物质的掌控——工业革命的深层逻辑 工业革命并非仅仅是蒸汽机的发明，而是一场关于能量转换效率的深刻革命。本卷将着重分析热力学定律的发现如何不仅仅是物理学的突破，更是对社会组织效率的重新定义。我们探讨了如何从煤炭的高效燃烧中汲取驱动工厂和交通的动力，以及这种动力如何导致了人口向城市的集中和劳动分工的极端化。 在材料科学方面，我们将考察从铁到钢的冶炼技术进步，以及这些新材料如何支撑起更大规模的基础设施建设，如铁路和现代桥梁工程。我们分析了这些技术进步如何与金融资本的积累相结合，形成了一个自我强化的增长循环，并探讨了这种能源依赖型发展模式在生态系统中所埋下的长期隐患。 第三部分：计算的抽象——从机械到信息 这一部分将叙述人类如何从处理具体物理对象转向处理抽象概念和符号。我们聚焦于早期机械计算装置的诞生，例如帕斯卡的加法器和巴贝奇的分析机。这些装置的意义不在于其实际计算能力，而在于它们首次将“算法”这一概念从人类心智中剥离出来，转化为可执行的机械步骤。 随后，我们将深入探讨信息论的诞生背景。香农的信息理论如何为数据传输和存储提供了数学基础，这超越了对特定编码方式的关注，转而研究信息本身的本质属性。这一理论的深远影响在于，它使得对声音、图像乃至文本的数字化处理成为可能，为后来的跨越式发展提供了理论框架。 第四部分：生物学的觉醒——对生命的解码 人类对生命现象的理解经历了从经验医学到分子生物学的巨大飞跃。本卷考察了显微镜技术的演进，它如何揭示了一个全新的、肉眼不可见的微观世界，挑战了传统的“体液学说”。我们将梳理遗传学从孟德尔的豌豆实验到DNA双螺旋结构发现的过程，分析科学家们如何通过精妙的实验设计，逐步破解生命的蓝图。 此外，本书还将讨论合成化学的兴起，它如何使人类能够设计并制造出具有特定生物活性的分子，从而在疾病治疗和农业生产中发挥作用。这种对生命过程的精确干预能力，标志着人类从自然界的被动观察者转变为主动的重塑者。 第五部分：系统的复杂性与未来图景 最后，本书将着眼于当代科学的交汇点——复杂系统理论。随着技术能力的增强，我们越来越需要理解由大量相互作用个体构成的系统行为，例如气候模型、全球供应链乃至社会动态。我们将探讨如何运用模拟和大数据分析来预测和管理这些复杂系统的非线性反馈。 本书总结道，真正的“发明”并非孤立的灵光乍现，而是知识在不同领域间跨界流动、碰撞与融合的结果。每一次重大的技术飞跃，都伴随着社会结构、伦理观念和权力分配的深刻调整。未来的挑战在于，如何在继续推动技术进步的同时，确保这些强大的工具能够服务于更广泛的人类福祉，而非加剧现有的不平等或环境危机。我们必须学会的“发明”，是如何更智慧地管理我们所创造的世界。

作者简介

姵根‧甘妮蒂

　　曾应邀为《纽约时报杂志》撰写专栏「那是谁发明的？」(Who Made That?)，追踪报导有关创新、创意和发明的事件，本书即以该专栏文章为基础写成。

　　甘妮蒂毕业于卫斯理大学，主修美国研究，之后进入约翰霍普金斯大学研究院，获文学硕士学位，专攻小说。因此对大众文化及文学均甚有研究，她曾获麻省理工学院「奈特科学新闻学者奖学金」（MIT Knight Science Journalism fellow），在MIT进修研究科学传播。她曾在约翰霍普金斯大学、波士顿大学等教授写作。

　　甘妮蒂的写作十分多元化，除了《纽约时报杂志》之外，也曾替《波士顿环球报》等多家媒体撰写各种题材的文章，并出版过十本书，包括三本小说。其中《布拉克•列文斯通》（Black Livingstone）为《纽约时报》选书，《独身主义者》（Spinsters）则为「邦诺连锁书店发现特选书」。

译者简介

吴程远

　　美国Gustavus Adolphus College大学毕，主修物理和数学；北卡罗莱纳大学教堂山校区物理硕士。曾任台湾大学物理系助教、《牛顿》杂志科学主编、天下文化出版公司研发主编、《天下》杂志出版部编辑总监、远流出版公司财经企管与科学丛书总编辑兼《科学人》杂志编辑总监，现为「读书共和国」社长编辑室特别助理。前往美国念大学之前，曾在飞利浦辖下的皇冠电子厂任职学徒，四年期间在电子工程部、机械工程部、生产线、工业工程部、金工部、木工部、仓库、印刷电路部、仪器维修部等部门受训及工作，充分明了工厂工人工作环境之苦，以及领略用创意工作、提高效能之乐。

　　曾翻译《创意工厂MIT》、《神经外科的黑色喜剧》、《别闹了，费曼先生》、《这个不科学的年代！》、《大策略家》及《行善的诱惑》等书。

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推荐文四 发明不是「拚机率」，而是可练习的「学问」 谢宇程

引言 那些东西是谁发明的？

第一部 寻找问题
第一章 火星人时差
第二章 使用者—发明家
第三章 踏进别人的鞋子里
第四章 意见回馈的未来

第二部 偶然的发现
第五章 超级好运的发明家
第六章 戴着护目镜看数据
第七章 MIT第20号大楼

第三部 预言．想像未来
第八章 未来科技的滋味
第九章 搜寻引擎＠一九三九
第十章 心灵深处的R&D实验室
第十一章 如何时光旅行

第四部 连结
第十二章 兴趣广泛的人有福了！
第十三章 请容许我拥有这个小天地
第十四章 为什么事情一定非如此不可呢？

第五部 承担及教育下一代
第十五章 纸眼睛，看得更远
第十六章 东敲西弄：教育篇

综论 其实，未来早已到来！

那些东西是谁发明的？
 
二○一二年间，《纽约时报杂志》（<I>New York Times Magazine<＄>）找我帮他们写一个叫「是谁发明的？」（Who Made That？）的专栏，每星期一篇。于是我开始追查各种发明的幕后推手，例如切片面包、3D列印机，或是唇膏等等。一星期又一星期过去，我发现各式各样的点子俯拾皆是，突然就跳到我面前来，发明家则不分行业、不分阶层，来自四面八方：一名飞机试飞员创造出飞行员款墨镜；一位苦恼万分的父亲为了对付孩子，设计了「吸杯」——用来训练小婴儿喝饮料的杯子；而在纽约皇后区某个家庭的厨房里进行的实验，最后则促成全录影印机问世。
　　
为什么面对相同问题时，这些人会想到别人没想到的解决方法？从这个问号开始思考，带出更巨大的问号：发明究竟有没有可依循的方程式？如果有的话，其他人也学得来吗？
　　
随后，当我接触众多创意人并进行採访时，我总会问他们惊人的点子来自何方、过程如何？当中的一位，杰克·斯达普（Jake Stap）让我明白一件事：有些时候到了沮丧绝望时，我们才发现自己的强大想像力。一九六○年代末，他在威斯康辛州两个网球营当教练。在那段漫长的网球教学期间，他每天必须花很多小时弯腰捡起数以百计的网球。他的腰痛得要命，极需要发明一些捡球的方法，好逃离这个无间地狱。
　　
斯达普丢了个网球在车子里，网球在驾驶座旁的位子上滚来滚去，不断提醒他必须面对及思考这道难题。一星期一星期过去，每次开车时，斯达普就在脑海中假想着各种实验：想像自己在网球场上，戴上一副延伸的长长手臂，不用弯腰就可以碰到地面。然而他立刻想到，这条机械手每次只能捡起一颗网球。这样可不够好。终于，某次又这样胡思乱想时，斯达普顺手将身旁的网球拿起来捏一捏。就在塑胶网球被他手指头捏扁的当下，全新点子突然涌现：其实网球可以从两条金属棒之间的空隙挤过去，譬如挤进一个用细铁条做成的篮子里，而且进去后就不会再掉出来。
　　
斯达普找了个有柄的桶子，在底部装上纵横交错的金属条，实际实验一下。他告诉我：「我将金属条移来挪去，找出最合适的间隙距离。」好让网球从桶子底部挤进去，而且留在桶子内。他称这项发明为「捡球篮」（ball hopper）。

评分☆☆☆☆☆

这本书让我对“科技”的理解，不再仅仅停留在那些冰冷的技术参数和产品上，而是看到了它背后所承载的人类智慧、勇气和对美好生活的追求。例如，防感染导管的出现，对于降低医疗风险、拯救生命起到了多么重要的作用。作者在描述这一发明时，不仅仅是介绍了它的材料和结构，更重要的是强调了它如何直接关系到病患的生命安全，以及发明者在研发过程中所承受的道德责任和技术挑战。这种将技术与人文关怀相结合的视角，让我觉得这本书非常有深度，它不仅仅是关于“是什么”，更是关于“为什么”和“有什么意义”。读完之后，我会更加珍惜我们现在所拥有的科技成果，也会更加关注那些正在默默奉献、为人类创造更美好未来的科研人员。

评分☆☆☆☆☆

我非常喜欢作者在不同发明之间建立的联系，以及由此展现出的“技术演进”和“知识传播”的过程。书中很多时候会提到，一项新的发明，往往是在前人研究成果的基础上进行的，并且又为后人提供了新的启示。比如，手机的发明，就离不开早期通信技术的积累；而电脑搜寻系统的出现，则进一步推动了信息时代的到来，并为后来的大数据分析和人工智能发展奠定了基础。这种“站在巨人肩膀上”的进步逻辑，在这本书中得到了淋漓尽致的体现。作者通过清晰的脉络梳理，让我看到了人类知识体系的不断积累和发展，也让我更加深刻地理解了“传承”和“创新”对于文明进步的重要性。这种整体性的视角，让整本书的结构更加完整，也更有助于读者理解发明是如何一步步推动社会向前发展的。

评分☆☆☆☆☆

我不得不提的是，作者在写作过程中所展现的严谨的学术态度和非凡的叙事能力。尽管内容涉及广泛的科技领域，但书中引用的史料和数据都经过了仔细的考证，使得每一个论断都显得有理有据。同时，作者的笔触生动流畅，善于运用形象的比喻和精彩的案例，将枯燥的技术细节转化为引人入胜的故事。阅读这本书，就像是在与一位博学多才的朋友聊天，他不仅为你讲述了那些改变世界的发明，更让你深入了解了发明背后的逻辑、思想和情感。我尤其欣赏作者在结尾处对未来发明的展望，并没有止步于已有的成就，而是鼓励读者保持好奇心，去探索未知，去创造属于自己的“改变世界”的发明。这种开放式的结尾，让人意犹未尽，同时也激发了内心深处的创新欲望。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排非常有条理，从基础的工具和材料，到复杂的电子设备和生物技术，作者循序渐进地展开，让我能够清晰地看到人类发明史的发展脉络。我特别被3D列印那一章节所吸引。当我第一次听说3D列印的时候，觉得它就像科幻电影中的技术，然而书中详细地解释了它的工作原理，以及它在医疗、制造、航空航天等领域的巨大潜力。作者并没有停留在技术的层面，而是深入探讨了3D列印如何颠覆了传统的生产模式，如何使得个性化定制成为可能，甚至如何改变了我们对于“物质”的定义。读到这一部分，我脑海中立刻闪现出许多应用场景，比如定制化的医疗器械，甚至是可以根据个人需求在家打印出某些物品。这种对未来生活方式的畅想，让我对人类的创造力充满了无限的信心，也让我对科技发展的速度和广度感到无比震撼。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我惊艳的地方，在于它能够将一些看起来非常复杂的科技概念，以一种通俗易懂、引人入胜的方式呈现出来。我并不是科技专业出身，但阅读过程中，我并没有感到晦涩难懂，反而常常会因为作者的解释而恍然大悟。比如，在介绍电脑搜寻系统时，作者巧妙地运用了“图书馆索引”和“信息分类”的类比，让我很快就理解了搜索引擎背后的基本原理，以及它如何能够从海量数据中快速精准地提取信息。这种“化繁为简”的能力，正是优秀科普读物的魅力所在。更让我感到有趣的是，作者在描述发明过程中，常常会穿插一些历史趣闻和人物故事，让整个叙述过程充满了人情味。例如，在讲到防感染导管的改良时，书中可能还会提及当时医疗卫生条件的艰苦，以及医护人员所承受的巨大压力，这些细节的加入，让冰冷的科学技术变得鲜活起来，也让我对那些为人类健康做出贡献的先辈们充满了敬意。这不仅仅是关于技术的故事，更是关于人性、关于求知欲、关于解决问题的智慧的故事。

评分☆☆☆☆☆

翻开书页，一股浓厚的历史感扑面而来，作者并非只是简单地罗列发明及其问世的时间，而是将每一项发明置于其所处的时代背景之下，细致地描绘了当时社会的状况、人们面临的困境，以及这种困境催生出的对解决方案的迫切需求。例如，在讲述手机的发明时，作者没有止步于介绍贝尔的电话，而是深入探讨了无线通信技术的发展脉络，以及人们对于“随时随地沟通”的渴望，这种渴望如何驱动着科学家们在电磁波、信号传输等领域不断探索。我尤其欣赏作者对于“失败”的着墨，很多时候，我们看到的都是成功的光鲜亮丽，却忽略了背后无数次的试错与挫败。书中对那些伟大的发明家们所经历的反复实验、技术瓶颈、甚至是不被理解的痛苦，都有着生动的描绘。这让我深刻理解到，发明并非一蹴而就，而是需要无比的毅力、坚定的信念，以及从失败中汲取教训、不断优化的能力。这种对发明过程的真实还原，让我觉得这本书不仅仅是一本科普读物，更是一部激励人心的传记集合，它告诉我们，伟大并非遥不可及，而是源于对梦想的执着追求和对困难的勇敢挑战。

评分☆☆☆☆☆

我特别喜欢书中对于“偶然性”和“必然性”在发明过程中辩证关系的探讨。很多时候，伟大的发明并非完全出自预设的计划，而是源于一次偶然的观察，一个意料之外的发现，但这种偶然又建立在长期积累的技术基础和对问题的深刻洞察之上，因此也显得具有某种“必然性”。作者在描述一些发明家的故事时，常常会展现这种“灵光一闪”的瞬间，以及这个瞬间背后所蕴含的深厚积累。比如，可能是一位科学家在进行一项实验时，无意间发现了某种材料的特殊性质，而正是这种性质，为后来的某项重要发明奠定了基础。书中对于这种“蝴蝶效应”般的联系的挖掘，让我觉得十分有意思，也让我重新审视了科学研究的意义。很多看似“无用”的探索，可能在未来的某个时刻，就会成为改变世界的关键。这种对科学探索未知领域的尊重和鼓励，是我在这本书中感受到的一个重要信息。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，“发明学，改变世界”这本书，是一次充满启迪的阅读体验。它不仅满足了我对科技的好奇心，更让我深刻地认识到人类的创造力是多么的强大，以及那些伟大的发明背后所蕴含的智慧、毅力和不懈追求的精神。作者以其独特的视角和精湛的笔法，将那些改变世界的发明故事娓娓道来，让我们在惊叹之余，也感受到了科技进步所带来的希望和力量。这本书让我意识到，我们每个人都拥有创新的潜力，只要我们保持好奇心，勇于尝试，善于学习，也一定能在自己的领域，为这个世界带来一些积极的改变。我强烈推荐这本书给所有对科技、对历史、对人类进步充满兴趣的读者，它一定会给你带来意想不到的惊喜和启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于“创新”的定义，也让我产生了新的思考。它不仅仅是技术上的突破，更包含着对现有事物进行重新组合、优化和应用的能力。例如，手机的出现，并非是发明了一个全新的通信方式，而是将电话、广播、甚至计算机等多种功能集于一身，并通过精巧的设计和用户体验，彻底改变了人们的生活。作者在探讨这些发明时，往往会关注到它们对社会结构、商业模式、甚至人际交往方式的影响。这种宏观的视角，让我认识到，一项伟大的发明，其影响力往往是多层面、多维度的，它不仅改变了我们的生活，也重塑了我们的世界。这本书让我开始审视身边的每一个科技产品，思考它们是如何从一个想法，一步步走到我们手中的，以及它们又将如何继续改变我们的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就让我眼睛一亮，那种深邃的蓝色背景，点缀着代表科技进步的抽象线条和图标，再加上那醒目的书名“发明学，改变世界”，瞬间就激起了我想要深入了解人类创造力潜能的好奇心。作者在序言中就抛出了一个引人深思的问题：人类最了不起的成就是什么？是建造宏伟的建筑？是谱写动人的乐章？还是征服星辰大海？而作者则坚定地认为，是“发明”。这一观点，立刻就触动了我对于“创新”和“进步”的理解。我一直认为，科技的飞跃，生活方式的改变，往往源于那些看似微不足道的奇思妙想，经过无数次的尝试、失败，最终才凝聚成改变世界的伟大发明。这本书的开篇，就以一种宏大的视角，将我带入了这场跨越时空的“发明史诗”。我想，通过这本书，我不仅能认识那些改变我们生活，甚至重塑我们认知的发明，更能体会到发明背后那股驱动人类不断向前、永不满足的精神力量。特别是看到书名中列举的手机、防感染导管、电脑搜寻系统、3D列印等例子，我更是充满了期待，这些都是我们日常生活中再熟悉不过的科技产物，它们是如何从一个想法，一步步变成现实，并且深刻地影响着我们每一个人的生活轨迹，这背后一定蕴含着无数精彩的故事和智慧。我迫不及待地想知道，这些“改变世界”的发明，究竟是如何诞生的，它们经历过怎样的曲折，又凝聚了多少人的心血和汗水。